- •Введение
- •Ι. Разработка поточной схемы завода по переработке правдинской нефти.
- •1.1. Характеристика нефти нефтепродуктов
- •Таблица 1.3. Характеристики автомобильных бензинов (ГОСТ 2084-77)
- •Фракционный состав
- •Таблица 1.5.Групповой углеводородный состав фракций, выкипающих до 200 0С
- •Таблица 1.9. Характеристика дизельных топлив
- •1.2. Обоснование выбора поточной схемы завода
- •1.3. Описание и расчет материальных балансов установок и завода в целом
- •1.3.1. .Установка ЭЛОУ-АВТ
- •1.3.2. Установка каталитического крекинга гудрона
- •1.3.3. Установка каталитического крекинга вакуумного газойля
- •1.3.4. Установка гидрокрекинга
- •1.3.5. Установка гидроочистки керосина
- •1.3.6. Установка гидроочистки дизельного топлива
- •1.3.7. Установка вторичной перегонки бензина.
- •1.3.8. Установки каталитического риформинга
- •1.3.9. Установка депарафинизации.
- •1.3.10. Установка изомеризации
- •1.3.11. Газофракционирующая установка
- •1.3.12. Установка алкилирования
- •1.3.13. Баланс водорода
- •1.3.14. Сводный материальный баланс завода
- •2. Технологический расчёт установки вакуумной перегонки мазута.
- •2.2. Расчет аппаратов вакуумного блока установки АВТ
- •Уточнение температур на тарелках отбора боковых погонов.
- •2.2.2. Расчёт трубчатой печи.
- •2.2.3. Расчёт теплообменных аппаратов.
- •2.2.4. Расчёт аппарата воздушного охлаждения.
- •2.2.5. Подбор технологического насоса.
- •Список литературы
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Характеристика нефтепродуктов.
Характеристика фракции выкипающей до 200 0С.
Таблица 1.3. Характеристики автомобильных бензинов (ГОСТ 2084-77) |
|
||||
|
Показатели |
А-76 |
АИ-93 |
АИ-95 |
АИ-98 |
Детонационная стойкость: октановое число, |
|
|
|
|
|
не менее: |
76 |
85 |
85 |
88 |
|
-моторный метод |
|||||
-исследовательский метод |
- |
93 |
95 |
98 |
|
Массовое содержание свинца, г/дм3 не |
|
|
|
|
|
более |
|
0,013 |
0,013 |
0,013 |
0,013 |
Фракционный состав: |
|
|
|
|
|
температура 0С |
|
|
|
|
|
- |
нк, не ниже |
35 |
35 |
30 |
- |
для летнего |
|||||
для зимнего |
- |
- |
- |
- |
|
- 10% отгона, не выше |
|
|
|
|
|
для летнего |
70 |
70 |
75 |
75 |
|
для зимнего |
55 |
55 |
55 |
- |
|
- 50% отгона, не выше |
|
|
|
|
|
для летнего |
115 |
115 |
120 |
120 |
|
для зимнего |
100 |
100 |
105 |
- |
|
- 90% отгона, не выше |
|
|
|
|
|
для летнего |
180 |
180 |
180 |
180 |
|
для зимнего |
160 |
160 |
160 |
- |
|
- к к, не выше |
195 |
195 |
215 |
215 |
|
для летнего |
|||||
для зимнего |
185 |
185 |
195 |
- |
|
- остаток в колбе, %, не более |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
- остаток и потери, %, не более |
4,0 |
4,0 |
4,0 |
4,0 |
|
Давление насыщенных паров, кПа: |
|
|
|
|
|
для летнего, не более |
66,7 |
66,7 |
66,7 |
79,9 |
|
для зимнего |
66,7-93,3 |
66,7-93,3 |
66,7-93,3 |
- |
|
Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, |
|
|
|
|
|
не более |
3,0 |
0,8 |
2,0 |
3,0 |
|
Содержание фактических смол, мг/100 см3 |
|
|
|
|
|
топлива, не более |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
|
- |
на месте производства |
||||
- |
на месте потребления |
10,0 |
10,0 |
10,0 |
- |
Массовая доля серы, %, не более |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Бензиновые фракции могут быть использованы как компонент товарного бензина, подвергаться вторичной разгонке для получения узких фракций и дальше идти на установку каталитического риформинга или являться сырьем пиролиза. Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований,
обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателей, и |
требованиям |
эксплуатации: |
|
6
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах;
иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, антидетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя;
не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др.
Таблица 1.4. Характеристика фракций, выкипающих до 200 0С
|
|
Выход |
|
Фракционный состав |
|
Давление |
ОЧ (без |
||||
|
Температура |
на |
20 |
Сера, |
|||||||
|
отбора, ºС |
нефть, |
4 |
нк |
10 |
50 |
90 |
|
%масс. |
насыщ. |
присадок |
|
|
|
паров |
) |
|||||||
|
|
% масс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28-85 |
6,8 |
0,6633 |
24 |
43 |
66 |
75 |
|
0 |
617 |
67 |
|
28-100 |
9,0 |
0,6734 |
29 |
47 |
71 |
86 |
|
- |
|
64 |
|
28-110 |
10,6 |
0,6808 |
35 |
52 |
76 |
98 |
|
- |
|
60 |
|
28-120 |
11,4 |
0,6855 |
40 |
56 |
82 |
109 |
|
0 |
351 |
57,5 |
|
28-130 |
13,9 |
0,6949 |
43 |
59 |
87 |
116 |
|
- |
- |
55,5 |
|
28-140 |
15,4 |
0,7044 |
45 |
61 |
93 |
123 |
|
- |
- |
54 |
|
28-150 |
17,2 |
0,7139 |
48 |
64 |
98 |
130 |
|
0 |
333 |
52 |
|
28-160 |
18,8 |
0,7201 |
50 |
65 |
103 |
140 |
|
- |
- |
50 |
|
28-170 |
20,8 |
0,7263 |
53 |
67 |
108 |
150 |
|
- |
- |
48 |
|
28-180 |
22,6 |
0,7325 |
56 |
68 |
113 |
160 |
|
- |
- |
47,5 |
|
28-190 |
24,4 |
0,7387 |
58 |
69 |
118 |
170 |
|
- |
- |
45 |
|
28-200 |
26,2 |
0,7448 |
60 |
70 |
122 |
180 |
|
Следы |
271 |
42,5 |
Таблица 1.5.Групповой углеводородный состав фракций, выкипающих до 200 0С
Темп-ра |
Выход |
|
|
Содержание у/в, % |
|
|
|
на |
20 |
20 |
|
|
|
отбора, ºС |
нефть, |
4 |
nD |
ароматическ |
нафтеновы |
парафиновых |
% масс. |
|
|
их |
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28-60 |
4,3 |
0,6450 |
1,3740 |
0 |
14 |
86 |
60-95 |
4,1 |
0,6889 |
1,3919 |
3 |
20 |
77 |
95-122 |
4,0 |
0,7292 |
1,4080 |
7 |
29 |
64 |
122-150 |
4,8 |
0,7533 |
1,4177 |
12 |
24 |
64 |
150-200 |
9,0 |
0,7823 |
1,4352 |
18 |
19 |
63 |
28-200 |
26,2 |
0,7448 |
1,4145 |
10 |
21 |
69 |
Учитывая вышеприведенные свойства фракций и требования, предъявляемые к современным автобензинам, на установке первичной переработки нефти следует отбирать фракцию нк-180 0С, подвергнуть ее вторичной перегонке, с целью получения узких фракций, которые затем направить на установку каталитического риформинга для получения высокооктанового компонента бензина. Фракцию до 85 0С подвергать риформингу нецелесообразно, потому что это вызовет повышенное газообразование, за счет гидрокрекинга.
7
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Поэтому предлагаем фракцию НК-85 направлять на установку изомеризации углеводородов С5-С6, а фракцию 85-180 подвергнуть процессу риформинга.
Характеристика легких керосиновых дистиллятов
Таблица 1.6. Характеристика реактивных топлив
Показатели |
|
|
ТС-1* |
Т-1 |
Т-1С |
Т-2 |
РТ |
Т-6 |
Т-8В |
|
Плотность |
при |
20˚С, |
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/м3, не менее |
|
780 |
800 |
810 |
755 |
775 |
840 |
800 |
|
|
Фракционный состав: |
(775) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Температура |
начала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
перегонки, ˚С: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не ниже |
|
|
- |
- |
- |
60 |
135 |
195 |
165 |
|
не выше |
|
|
150 |
150 |
150 |
- |
- |
- |
- |
|
отгоняется |
|
при |
|
|
|
|
|
|
|
|
температуре, ˚С, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
не выше: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10% |
|
|
165 |
175 |
175 |
145 |
175 |
220 |
185 |
|
50% |
|
|
195 |
225 |
225 |
195 |
225 |
255 |
не |
нор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мируется |
|
90% |
|
|
230 |
270 |
270 |
250 |
270 |
290 |
не |
нор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мируется |
|
98% |
|
|
250 |
280 |
280 |
280 |
280 |
315 |
280 |
|
Кинематическая |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
вязкость, мм2/с, при |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
температуре: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20˚С не менее |
|
1,30 |
1,50 |
1,50 |
1,05 |
1,25 |
<4,5 |
>1,5 |
|
|
|
|
|
(1,25) |
|
|
|
|
|
|
|
- 40˚С не более |
|
8 |
16 |
16 |
6 |
16 |
60 |
16 |
|
|
Низшая |
теплота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сгорания, кДж/кг, не |
43120 |
42900 |
42900 |
43100 |
43120 |
42900 |
42900 |
|
||
менее |
|
|
(42900) |
|
|
|
|
|
|
|
Высота не |
коптящего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пламени, мм, не менее |
25 |
20 |
20 |
25 |
25 |
20 |
20 |
|
||
Температура, ˚С: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
вспышки в |
закрытом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тигле, не ниже |
|
28 |
30 |
30 |
- |
28 |
62 |
45 |
|
|
начала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кристаллизации |
не |
-60 |
-60 |
-60 |
-60 |
-55 |
-60 |
-50 |
|
|
выше |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* в скобках приведены значения показателей для ТС – 1 первого сорта, отличные от значений высшего сорта
Керосиновые фракции могут быть использоваться как топливо для реактивных и тракторных карбюраторных двигателей, для освещения. Реактивные топлива должны обладать следующими основными свойствами:
хорошей испаряемостью для обеспечения полноты сгорания;
8
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
высокой полнотой и теплотой сгорания, предопределяющие дальность полета
самолета;
хорошими прокачиваемостью и низкотемпературными свойствами для обеспечения подачи топлива в камеру сгорания;
низкой склонностью к образованию отложений, характеризуемой высокой термической и термоокислительной стабильностью;
хорошей совместимостью с материалами: низкие противокоррозионные свойства по отношению к металлам и отсутствие воздействия на резиновые технические изделия;
хорошими противоизносными свойствами, обуславливающие небольшое изнашивание деталей топливной аппаратуры;
антистатическими свойствами, препятствующими накоплению зарядов статического электричества, что обеспечивает пожаробезопасность при заправке летательных аппаратов [6].
Таблица 1.7. Характеристика керосиновых дистиллятов
Температур |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержан |
а отбора |
Выход на |
|
|
Фракционный состав |
|
Содержан |
ие |
|||
фракции, |
нефть, |
|
|
|
|
|
|
|
ие серы, |
ароматик |
0С |
%масс. |
r402 |
нк |
|
10% |
50% |
90% |
98% |
%масс. |
и, %масс. |
180-240 |
10,5 |
0,7879 |
180 |
|
185 |
207 |
230 |
235 |
0,11 |
|
120-240 |
22,8 |
0,7838 |
140 |
|
150 |
178 |
217 |
230 |
0,05 |
14 |
Сравнивая приведенные керосиновые дистилляты с характеристиками реактивных топлив можно придти к выводу, что на установке первичной перегонки нефти целесообразно выделять фракцию 180-240 0С, поскольку после гидроочистки она может использоваться в качестве реактивного топлива марки РТ. Некоторое превышение температуры начала кипения можно скомпенсировать добавлением во фракцию керосиновых фракций отгона с гидроочисток дизельного топлива, вакуумного газойля и гудрона
Характеристика дизельных топлив
Дизельные фракции могут быть использованы как топливо для дизельных двигателей. Основные эксплуатационные показатели дизельных топлив являются:
9
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
цетановое число, определяющее высокие мощности и экономические показатели работы двигателя;
фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработанных дымовых газов;
вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыление в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;
низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;
степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;
температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;
наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующие нагарообразование коррозию и износ [6].
Таблица 1.8. Характеристики дизельного топлива (ГОСТ 505-52)
|
Показатели |
|
Норма для марок |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Л |
|
3 |
А |
Цетановое число, не менее |
45 |
|
45 |
45 |
|
Фракционный состав: |
|
|
|
|
|
перегоняется при температуре, 0С, не выше |
|
|
|
|
|
- |
50% |
280 |
|
280 |
255 |
- |
90 % (конец перегонки), |
360 |
|
340 |
330 |
Кинематическая вязкость при 20 0С, мм2/с |
3,0-6,0 |
|
1,8-5,0 |
1,5-4,0 |
|
Температура застывания, 0С, не выше, для |
|
|
|
|
|
климатической зоны: |
|
|
|
|
|
- |
умеренной |
-10 |
|
-35 |
|
- |
холодной |
- |
|
-45 |
-55 |
Температура помутнения, 0С, не выше, для |
|
|
|
|
|
климатической зоны: |
-5 |
|
-25 |
- |
|
- |
умеренной |
|
|||
- |
холодной |
- |
|
-35 |
- |
Температура вспышки в закрытом тигле, 0С, не ниже: |
|
|
|
|
|
для тепловозных: и судовых дизелей и газовых турбин |
62 |
|
40 |
35 |
|
для дизелей общего назначения |
40 |
|
35 |
30 |
|
Массовая доля серы, %, не более, в топливе: |
|
|
|
|
|
Вида I |
0,20 |
|
0,20 |
0,20 |
|
Вида II |
0,50 |
|
0,50 |
0,40 |
|
Массовая доля меркаптановой серы, %, не более |
0,01 |
|
0,01 |
0,01 |
|
Содержание фактических смол, мг/ 100см3 топлива, не |
40 |
|
30 |
30 |
|
не более |
5 |
|
5 |
5 |
|
Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более |
|
10